100B 響應面試驗優化新疆阿魏根多糖微波輔助提取工藝及其體外抗氧化活性
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這篇由中央民族大學生命與環境科學學院的研究學者完成，討論響應面試驗優化新疆阿魏根多糖微波輔助提取工藝及其體外抗氧化活性的論文，發表在重要期刊《食品科學》上。
摘要
為了獲得微波提取新疆阿魏根多糖的最佳工藝，以及新疆阿魏粗多糖的體外抗氧化活性，采用響應面法優化新疆阿魏水溶性多糖的微波提取工藝，在單因素試驗的基礎上選取液料比、提取溫度、提取時間、微波功率進行試驗設計，以所得多糖質量與苯酚硫酸法測得的多糖含量百分數的乘積作為優化指標，并檢測新疆阿魏根多糖體外清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl， DPPH）自由基的活性。結果：最優工藝條件為液料比120∶1（mL/g）、提取時間13 min、提取溫度80 ℃、微波功率600 W，多糖實際得率為6.93%，接近于理論值。新疆阿魏根多糖對DPPH自由基有很好的清除作用，當質量濃度為1 000 μg/mL時，新疆阿魏根多糖對DPPH自由基的清除率為91.67%，作用接近于VC的清除作用。
利用 Fick 定律，通過傳質機理分析建立了 KGM 提取的動力學模型, 魔芋中 KGM 提取是一個非常復雜的過程，由動力學模型及實驗數據分析可知，速率常數不僅與溫度有關， 而且還與藥材顆粒本身有關，主要由內擴散控制。經過數據擬合，最終所建的模型 y = A1* exp( － x t 1 ) + y0 符合動力學方程且所建模型能夠較準確的描述提取過程。運用 Arrhenius 方程，進一步求得活化能 Ea = 1．996 × 104J mol 及速率數 k0 = 29．3045，最終確定了此模型能夠較好描述提取過程的動力學方程，此結果可為 KGM 的提取工藝設計和操作條件的選擇提供理論上的依據。
儀器
本實驗選取液料比、提取溫度、提取時間、微波功率4 個因素進行響應面分析，通過回歸模型的方差分析結果可知各因素對多糖得率的影響均顯著，其影響順序為提取溫度＞液料比＞提取時間＞微波功率。響應面法優化微波提取新疆阿魏水溶性多糖的最佳工藝條件為：液料比120∶1（mL/g）、提取時間13 min、提取溫度80 ℃、微波功率600 W。新疆阿魏根多糖實際得率為6.93%，接近于多糖得率的預測值。體外抗氧化實驗結果顯示，新疆阿魏根多糖對DPPH 自由基有很好的清除作用，與VC抗氧化性相當。鑒于新疆阿魏根多糖的抗氧化活性，可以嘗試應用于開發相關保健品、藥物及化妝品等[25]。
